JPH05337208A - Method and device for making medical treatment plan of localization radiation medical treatment device - Google Patents

Method and device for making medical treatment plan of localization radiation medical treatment device

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Publication number
JPH05337208A
JPH05337208A JP14902292A JP14902292A JPH05337208A JP H05337208 A JPH05337208 A JP H05337208A JP 14902292 A JP14902292 A JP 14902292A JP 14902292 A JP14902292 A JP 14902292A JP H05337208 A JPH05337208 A JP H05337208A
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JP
Japan
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treatment
patient
gantry
treatment table
lesion
Prior art date
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Pending
Application number
JP14902292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Furubiki
孝明 古曳
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPH05337208A publication Critical patent/JPH05337208A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103Treatment planning systems

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To automatically calculate a rotation allowable range of a medical treatment gantry so that an irradiation condition can be determined easily by displaying a focus part view of a patient and a general view of the patient, etc., on a display screen so that the focus part becomes a real arrangement as the isocenter, and also, setting and checking a medical treatment condition from the display screen. CONSTITUTION:With regard to one piece each of plural pieces of photographed cross- sectional images, a body outline is inputted in a step 4, an interpolating work between one piece of obtained body outline and its next body outline is executed in a step 5, and an external view of the whole body of a patient is made in a step 6. Subsequently, in a step 7, an arrangement processing is executed, three-dimensional coordinate data of the patient and a medical treatment table at the time when a rotation angle of the medical treatment is varied by several degrees each is operated in a step 8, and a rotation allowable range of a medical treatment gantry atainst a rotation angle of the medical treatment table is operated in a step 9. Next, based on this rotation allowable value, an irradiation condition, etc., are set interactively in a step 10, and in a step 11, and in a step 11, a dose distribution plan is executed, and a dose distribution is projected to an image in a step 3 and confirmed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、放射線の細いビームを
定位的に一点に集中させて治療する定位的放射線治療装
置に係り、特に治療計画に於て治療条件の決定に好適な
定位的放射線治療装置の治療計画作成方法及び治療計画
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereotactic radiotherapy apparatus for stereotactically concentrating a narrow beam of radiation on a single point for treatment, and particularly to stereotactic radiotherapy suitable for determining treatment conditions in a treatment plan. The present invention relates to a method for creating a treatment plan for a treatment apparatus and a treatment planning apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線治療装置に於て、定位法と呼ばれ
る放射線照射法が注目されている。定位法とは、放射線
の細いビームを用いて、定位的に一点に集中させ、病巣
部にのみ高線量を多方向より与えることにより、その破
壊を行うことを目的とする治療法であり、この治療によ
り破壊された部位の周囲の正常部位に対しては、放射線
の照射が極端に少なくなることから、正常部位への悪影
響をなくせる効果がある。又、手術に伴う合併症を心配
することなく治療でき、通常の脳外科的治療を施行でき
ない部位(脳患部等)の病巣や、手術にて摘出不能であ
った残存病巣等に対して、その治療効果も期待されてい
る。更に呼吸により動く病巣部に対する放射線治療への
期待も大きい。
2. Description of the Related Art In a radiotherapy apparatus, a radiation irradiation method called a localization method has been attracting attention. The localization method is a treatment method that aims at destroying the lesion by focusing it on one point in a stereotactic manner with a thin beam of radiation and giving high dose only to the lesion area from multiple directions. The irradiation of radiation to the normal part around the part destroyed by the treatment is extremely reduced, which has the effect of eliminating the adverse effect on the normal part. In addition, it is possible to treat complications associated with surgery without worrying about it, and to treat lesions in areas where brain surgery is not possible (such as brain lesions) or residual lesions that could not be removed by surgery. The effect is also expected. Furthermore, there are great expectations for radiation therapy for lesions that move due to breathing.

【0003】その定位法を実現する装置が定位的放射線
治療装置である。定位的放射線治療装置として、ガンマ
ユニットと呼ばれる多線源方式放射線治療装置と、電子
加速器等を用いる単線源方式放射線治療装置がある。前
者は、多数の照射孔を有する半球状コリメータの外部に
配置されたコバルト60密封線源からなり、半球状に配
置された多数のコバルト60線源からのガンマ線量が病
巣部に集中的に加えられ治療を実現できるものである。
一方後者は、電子加速器等を用いて、患者の病巣部を中
心にガントリを回転させ、且つ治療台を回動させながら
あらゆる方向から病巣部に放射線を照射することができ
るものである。
A device for realizing the localization method is a stereotactic radiotherapy device. As a stereotactic radiation treatment apparatus, there are a multi-source radiation treatment apparatus called a gamma unit and a single-source radiation treatment apparatus using an electron accelerator or the like. The former consists of a cobalt 60 sealed source placed outside a hemispherical collimator with a large number of irradiation holes, and gamma doses from a large number of hemispherical cobalt 60 sources are concentrated on the lesion. The treatment can be realized.
On the other hand, the latter is capable of irradiating the lesion area from all directions while rotating the gantry around the lesion area of the patient and rotating the treatment table using an electron accelerator or the like.

【0004】定位的放射線治療にかかわらず、一般的な
放射線治療においても、最も大事なことは位置決めと治
療計画である。病巣部位置決めには、その3次元的な位
置情報を得ることが必要であり、その同定には主として
CT装置が使用される。CT装置では、患者の病巣の近
辺を連続したスライス面で撮影を行う。このCT投影に
よる全画像データが、コンピュータ支援による治療計画
システムに転送される。治療計画システムでは、図6の
ようにその投影した複数枚の断面画像から病巣の輪郭を
入力(ステップ1)することにより、病巣の位置、拡が
りを定量的に測定でき、病巣の領域を決定できる。更
に、病巣部周辺の体輪郭の抽出と、内部臓器の位置、輪
郭を抽出(ステップ2)して、放射線高感度臓器を識別
する。又、更に連続したスライス面から3次元立体画像
を構成(ステップ3)させる。
Regardless of stereotactic radiation therapy, the most important thing in general radiation therapy is positioning and treatment planning. It is necessary to obtain the three-dimensional position information for locating a lesion, and a CT apparatus is mainly used for its identification. In the CT apparatus, the vicinity of the lesion of the patient is imaged with continuous slice planes. All CT projection image data is transferred to a computer assisted treatment planning system. In the treatment planning system, the position and spread of the lesion can be quantitatively measured and the lesion area can be determined by inputting the contour of the lesion from the projected multiple sectional images as shown in FIG. 6 (step 1). .. Further, the body contour around the lesion is extracted, and the position and contour of the internal organ are extracted (step 2) to identify the radiation sensitive organ. Further, a three-dimensional stereoscopic image is constructed from further continuous slice planes (step 3).

【0005】ここで、治療条件として、照射野(コリメ
ータで作られるX線を通過させる形状)、照射条件等
(線量率、照射回数や照射日時等)を設定(ステップ1
0)し、3次元的に線量分布計算が実行(ステップ1
1)される。得られた線量分布図はをCT画像あるいは
3次元画像へ投影して確認(ステップ12)し、よけれ
ば照射野、照射条件等を決定(ステップ14)し、これ
らのデータが治療装置に転送(ステップ15)される。
悪ければ、最適化を更に行い、条件等の設定を変更しな
がら繰り返す。治療法が決定すると、患者は治療装置に
セッティングされ、治療計画データに基づいて病巣をア
イソセンタに位置決めされ、照射条件に基づいて治療を
行うことになる。
Here, as a treatment condition, an irradiation field (a shape for passing X-rays made by a collimator), irradiation conditions and the like (dose rate, irradiation frequency, irradiation date and time, etc.) are set (step 1
0), and the dose distribution calculation is executed three-dimensionally (Step 1
1) is done. The obtained dose distribution map is projected onto a CT image or a three-dimensional image for confirmation (step 12), if necessary, the irradiation field, irradiation conditions, etc. are determined (step 14), and these data are transferred to the treatment device ( Step 15) is performed.
If it is bad, further optimization is performed, and the settings such as conditions are changed and repeated. When the treatment method is determined, the patient is set in the treatment device, the lesion is positioned at the isocenter based on the treatment plan data, and the treatment is performed based on the irradiation condition.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】電子加速器を用いて定
位的放射線治療を行う場合、回転した治療台の任意の位
置に対し、治療用ガントリが放射線を照射しながら回転
運動をするが、特に胸腹部に病巣がある場合に於て、上
記治療用ガントリの回転範囲は制限される。例えば、図
7は、患者20の体軸が治療用ガントリ21の回転によ
って生じる放射線面内に一致させる位置に治療台22を
水平方向に回転させた場合で、病巣が腹部の時、治療台
22の天板22Aが治療台の支持台23からかなりオー
バーハングすることになり、治療用ガントリ21は患者
20の真上しか回転できない。
When stereotactic radiation therapy is performed using an electron accelerator, a therapeutic gantry rotates while irradiating radiation to an arbitrary position on a rotating treatment table. When there is a lesion on the abdomen, the rotation range of the therapeutic gantry is limited. For example, FIG. 7 shows a case where the treatment table 22 is horizontally rotated to a position where the body axis of the patient 20 is aligned with the radiation plane generated by the rotation of the treatment gantry 21, and when the lesion is the abdomen, the treatment table 22 is rotated. The top plate 22A of FIG. 2 will overhang considerably from the support table 23 of the treatment table, and the treatment gantry 21 can rotate only directly above the patient 20.

【0007】このように、治療台の位置によって、治療
用ガントリの回転範囲が変わってしまう。又、患者の身
体の大きさ(太った人、中位の人、やせた人)によって
も、その回転範囲は異なる。又、更に照射ターゲット
(病巣)の位置が、患者の体軸中心に対し、右側、左
側、腹側、背中側によっても、病巣の位置をアイソセン
タに合わせるため、治療台の天板の位置が異なる。つま
り、治療台の天板が天板の中心軸に対し、左右ずれてい
る場合等がある。
As described above, the rotation range of the treatment gantry changes depending on the position of the treatment table. Also, the rotation range varies depending on the size of the patient's body (fat person, medium person, thin person). Furthermore, the position of the top plate of the treatment table is different because the position of the irradiation target (lesion) is adjusted to the isocenter depending on the right side, left side, ventral side, and back side of the patient's body axis center. .. That is, there is a case where the top plate of the treatment table is laterally displaced from the central axis of the top plate.

【0008】このように、患者の身体の大きさ、病巣の
位置により、治療用ガントリの回転範囲が異なる。しか
し、従来の治療計画装置は上記したようには、このよう
な問題点に対し、対処されておらず、治療を始めようと
しても実際には治療用ガントリの回転条件が、治療計画
によって得た照射条件と一致しないため、計画した線量
分布をやり直す必要がある。従って、再度治療計画全体
をやり直すことになり、患者にとっても、操作者にとっ
ても、余計な時間を費やすことになり、効率の悪い治療
計画であった。又、上記のように再度やり直すことを避
けるため、予め患者ごとに治療用ガントリの回転範囲を
測定していたが、これでも効率は悪かった。
As described above, the rotation range of the therapeutic gantry differs depending on the size of the patient's body and the position of the lesion. However, as described above, the conventional treatment planning device does not address such a problem, and the rotation condition of the treatment gantry is actually obtained by the treatment plan even when the treatment is started. Since the irradiation conditions do not match, it is necessary to redo the planned dose distribution. Therefore, the entire treatment plan is redone, and extra time is spent on both the patient and the operator, resulting in an inefficient treatment plan. Further, in order to avoid re-doing again as described above, the rotation range of the therapeutic gantry was measured in advance for each patient, but this was also inefficient.

【0009】本発明の目的は、どのような患者の身体の
大きさ、且つどのような病巣の位置に対しても、治療用
ガントリの回転許容範囲を自動的に演算し、照射条件を
容易に決定でき、且つ効率のよい定位的放射線治療装置
の治療計画作成方法及び治療計画装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to automatically calculate an allowable rotation range of a therapeutic gantry for any size of a patient's body and any position of a lesion, thereby facilitating irradiation conditions. An object of the present invention is to provide a treatment plan creation method and a treatment planning device for a stereotactic radiotherapy device that can be determined and are efficient.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、治療用ガント
リと治療台の回転運動を組み合わせて、多方向から定位
的に一点に集中させて放射線を照射して治療する定位的
放射線治療装置の線量計画、治療条件決定等を行う治療
計画作成方法において、治療台図及び治療用ガントリ図
及び患者の病巣部図及び患者の全体図を、病巣部をアイ
ソセンタとして実配置に成るようにして、表示画面に表
示すると共に、この表示画面から治療条件の設定及び点
検を行うようにした(請求項1)。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a stereotactic radiotherapy apparatus that combines treatment gantry and rotary motion of a treatment table to stereotactically concentrate from one direction to another to irradiate and treat radiation. In the treatment plan creation method that determines dose plans, treatment conditions, etc., the treatment table diagram, the treatment gantry diagram, the patient's lesion map, and the patient's overall map are displayed in an actual arrangement with the lesion site as an isocenter. While displaying on the screen, the treatment condition is set and inspected from this display screen (Claim 1).

【0011】本発明は、任意の一点を原点として、治療
用ガントリと治療台の外形位置座標を格納するデータベ
ース部と、診断によって得られた患者の体輪郭及び患者
の病巣部及びその周辺の組織状況を入力できる入力手段
と、上記原点に対して、病巣の位置をアイソセンタに合
わせた時の体輪郭より成る患者全身の構成像と上記デー
タベース部上の治療台の外形位置情報とから、上記病巣
部及びその周囲を含めた患者と治療台の3次元位置座標
を演算する第1の演算手段と、この第1の演算手段で得
た患者と治療台の3次元位置座標から、治療台が任意の
回転角度位置における、上記患者と治療台の3次元位置
座標を演算する演算する第2の演算手段と、この第2の
演算手段によって得られた結果を基に治療台の任意の回
転角度位置に対して、治療用ガントリの回転運動できる
許容範囲を演算する第3の演算手段と、上記第2、第3
の演算手段によって得られた患者と治療台と治療用ガン
トリの配置関係図及び回転許容範囲を明示して、治療条
件設定用及び点検用に表示する出力手段を備えた(請求
項2)。
According to the present invention, a database unit for storing the external position coordinates of a treatment gantry and a treatment table with an arbitrary point as an origin, a body contour of a patient obtained by diagnosis, a lesion of the patient and tissues around the lesion. From the input means capable of inputting the situation and the constitutional image of the whole body of the patient composed of the body contour when the position of the lesion is aligned with the isocenter with respect to the origin, and the external position information of the treatment table on the database section, the lesion is identified. The treatment table is arbitrary from the first calculation means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the part and its surroundings, and the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table obtained by the first calculation means. Second arithmetic means for arithmetically operating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table at the rotation angle position of, and an arbitrary rotation angle position of the treatment table based on the result obtained by the second calculation means. Against A third calculating means for calculating an allowable range for rotational movement of the therapeutic gantry, said second, third
The output means is provided for clearly indicating the positional relationship diagram of the patient, the treatment table, and the treatment gantry and the rotation allowable range obtained by the calculation means, and displaying the treatment condition setting and inspection.

【0012】更に本発明に、任意の一点を原点として、
治療用ガントリと治療台の外形位置座標を格納するデー
タベース部と、診断によって得られた患者の間欠的な体
輪郭及び患者の病巣部及びその周辺の組織状況を入力で
きる入力手段と、その体輪郭を体軸方向に補間して患者
全身の構成像を得る補間手段と、上記原点に対して、病
巣の位置をアイソセンタに合わせた時の上記患者全身の
構成像と上記データベース部上の治療台の外形位置情報
とから、上記病巣部及びその周辺を含めた患者と治療台
の3次元位置座標を演算する第1の演算手段と、この第
1の演算手段で得た患者と治療台の3次元位置座標か
ら、治療台が任意の回転角度位置における、上記患者と
治療台の3次元位置座標を演算する第2の演算手段と、
この第2の演算手段によって得られた結果を基に治療台
の任意の回転角度位置に対して、治療用ガントリの回転
運動できる許容範囲を演算する第3の演算手段と、上記
第2、第3の演算手段によって得られた患者と、治療台
と治療用ガントリの配置関係図及び回転許容範囲を明示
して治療条件設定用及び点検用に表示する出力手段を備
えた(請求項3)。
Further, according to the present invention, with an arbitrary point as an origin,
A database unit that stores the outer position coordinates of the treatment gantry and the treatment table, an input unit that can input the intermittent body contour of the patient obtained by the diagnosis, and the tissue condition of the lesion site and the periphery of the patient, and the body contour. An interpolating means for interpolating in the body axis direction to obtain a constitutional image of the whole body of the patient, and a constitutional image of the whole body of the patient when the position of the lesion is aligned with the isocenter with respect to the origin, and a treatment table on the database unit. First computing means for computing the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the lesion area and its periphery from the outer shape position information, and the three-dimensional patient and treatment table obtained by the first computing means Second calculating means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table at the arbitrary rotation angle position of the treatment table from the position coordinates;
Based on the result obtained by the second calculating means, a third calculating means for calculating an allowable range in which the therapeutic gantry can rotationally move with respect to an arbitrary rotational angle position of the treatment table; The output means for displaying the patient obtained by the calculation means 3, the arrangement table of the treatment table and the treatment gantry, and the rotation permissible range for clearly showing the treatment condition setting and inspection (claim 3).

【0013】更に本発明は、任意の一点を原点として、
治療用ガントリと治療台の外形位置座標を格納するデー
タベース部と、診断によって得られた患者の間欠的な体
輪郭及び患者の病巣部及びその周辺の組織状況を入力で
きる入力手段とその体輪郭を体軸方向に補間して患者全
身の構成像を得る補間手段と、上記原点に対して、病巣
の位置をアイソセンタに合わせた時の上記患者全身の構
成像と上記データベース部上の治療台の外形位置情報と
から、上記病巣部及びその周囲を含めた患者と治療台の
3次元位置座標を演算する第1の演算手段と、治療台が
任意の回転角度位置における、上記患者と治療台の3次
元位置座標を演算する第2の演算手段と、この第2の演
算手段によって得られた結果を基に治療台の任意の回転
角度位置に対して、治療用ガントリの回転運動できる許
容範囲を演算する第3の演算手段と、この回転運動許容
範囲をもとに治療条件を設定し、この設定した治療条件
中の線量分布を、第2の演算手段で得た患者と治療台の
3次元位置座標より得られる画像に投影し、この投影後
の画像及び治療用ガントリの画像とを治療条件点検用
に、実配置及び治療台の回転及び治療用ガントリの回転
に応じて、表示する出力手段と、を備えた(請求項
4)。
Further, the present invention uses an arbitrary point as an origin,
The database unit that stores the external position coordinates of the treatment gantry and the treatment table, the input means that can input the intermittent body contour of the patient obtained by the diagnosis, and the tissue condition of the lesion and the periphery of the patient and the body contour Interpolation means for interpolating in the body axis direction to obtain a constitutional image of the whole body of the patient, the constitutional image of the whole body of the patient when the position of the lesion is aligned with the isocenter with respect to the origin, and the outer shape of the treatment table on the database section. First computing means for computing three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the lesion and its surroundings based on the position information, and 3 of the patient and the treatment table at an arbitrary rotation angle position of the treatment table. Second calculation means for calculating the dimensional position coordinates, and a permissible range in which the therapeutic gantry can be rotationally moved with respect to an arbitrary rotation angle position of the treatment table based on the result obtained by the second calculation means. Do The treatment condition is set based on the calculation means of 3 and the allowable rotational movement range, and the dose distribution in the set treatment condition is calculated from the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table obtained by the second calculation means. Output means for projecting the obtained image, and displaying the image after the projection and the image of the treatment gantry for the inspection of the treatment conditions according to the actual arrangement and the rotation of the treatment table and the rotation of the treatment gantry. It was provided (Claim 4).

【0014】[0014]

【作用】本発明によれば、治療台図及び治療用ガントリ
図及び患者の病巣部図及び患者の全体図を、病巣部をア
イソセンタとして実配置になるようにして、表示画面に
表示すると共に、この表示画面から治療条件の設定及び
点検を行うこととしたため、患者の体形や病巣部の位置
や状況に応じた治療条件の作成が可能になる(請求項
1)。
According to the present invention, a table for treatment, a gantry diagram for treatment, a lesion view of a patient and an overall view of a patient are displayed on the display screen with the lesion as an actual center. Since the treatment conditions are set and inspected from this display screen, the treatment conditions can be created according to the body shape of the patient and the position and situation of the lesion (claim 1).

【0015】更に、本発明によれば、体軸郭より成る患
者全身の構成像と治療台の外形位置情報とから、治療台
の回転角度位置における、患者と治療台の3次元位置座
標を演算し、この結果に対する治療用ガントリの回転運
動できる許容範囲を演算し、かくして得られた患者と治
療台と治療用ガントリの配置関係図及び回転許容範囲を
明示して治療条件設定用及び点検用に表示することとし
た(請求項2〜4)。これによって、患者の身体の大き
さがどのような大きさであっても、且つ病巣の位置が身
体のどの位置にあっても、治療計画の段階で、治療台の
任意の回転角度位置に対する治療用ガントリの回転許容
範囲を自動的に決定でき、且つ患者、治療台、治療用ガ
ントリの回転時の位置関係を写し出されたモニタ上で操
作者は確認でき、且つこの許容範囲データを用いて線量
分布計算実行ができ最適な定位的放射線治療の治療条件
が決定できる。従って、従来のように治療を始めようと
した際に治療用ガントリの回転条件が、治療計画によっ
て得た照射条件と一致しないため、再度治療計画全体を
やり直す必要もなく、又予め患者ごとに治療用ガントリ
の回転範囲を測定することもないため、治療に係る余計
な時間を費やすこともなくなり、効率のよい治療計画並
びに治療法が得られることになる。又、患者にとって
は、治療中に治療用ガントリが患者に接触することがな
いため、安心して治療を受けることができる。また、操
作者は、細心の注意を払って治療を行うが、その注意も
低減でき、安心して放射線を投与できる。
Further, according to the present invention, the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table at the rotation angle position of the treatment table are calculated from the configuration image of the whole body of the patient composed of the body axis and the outer position information of the treatment table. Then, the allowable range of rotational movement of the therapeutic gantry for this result is calculated, and the positional relationship diagram of the patient, the treatment table, and the therapeutic gantry obtained in this way and the rotational allowable range are specified for the treatment condition setting and inspection. It is supposed to be displayed (claims 2 to 4). As a result, regardless of the size of the patient's body and the position of the lesion at any position on the body, the treatment can be performed at any rotation angle position of the treatment table at the stage of treatment planning. The allowable rotation range of the operating gantry can be automatically determined, and the operator can confirm it on the monitor that shows the positional relationship between the patient, the treatment table, and the rotating gantry during rotation, and the dose range can be checked using this allowable range data. The distribution calculation can be executed, and the optimal treatment conditions for stereotactic radiotherapy can be determined. Therefore, when the treatment is started as in the conventional case, the rotation condition of the treatment gantry does not match the irradiation condition obtained by the treatment plan, so that it is not necessary to redo the whole treatment plan, and the treatment is performed for each patient in advance. Since the rotation range of the gantry for use is not measured, extra time for treatment is not required, and an efficient treatment plan and treatment method can be obtained. In addition, since the treatment gantry does not come into contact with the patient during treatment, the patient can receive treatment with peace of mind. Further, the operator pays close attention to the treatment, but the attention can be reduced, and the radiation can be safely administered.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明による治療計画装置の処理フローの実
施例図、図2は本発明による定位的放射線治療装置の全
体構成図、図3は病巣部及び病巣部周辺のスライス面を
説明する説明図、図4は患者全身のスライス面を説明す
る説明図、図5は本発明による補間手段を説明する説明
図、図8は本発明の治療計画装置の処理システム図、図
9は定位的放射線治療装置を図形化して表示した表示例
図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an embodiment of a processing flow of the treatment planning apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram of a stereotactic radiotherapy apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a lesion and a slice surface around the lesion. 4, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a sliced surface of the whole body of the patient, FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an interpolating means according to the present invention, FIG. 8 is a processing system diagram of the treatment planning apparatus of the present invention, and FIG. 9 is stereotactic radiotherapy. It is a display example figure which visualized and displayed a device.

【0017】図3の定位的放射線治療装置は、支持部4
6によって支持され、且つ患者20の周囲を矢印47の
ように回転する治療用ガントリ21と、治療用ガントリ
21に支持された照射ヘッド45と、照射ヘッド45に
支持されたコリメータ47と、患者20を寝載する治療
台22により構成される。治療用ガントリ21は、回転
軸線48を中心に回転し、放射線は治療用ガントリ21
に設けられた照射ヘッド45を通り、コリメータ47に
よってビームが細められて病巣部49に照射される。上
記回転軸線48と照射ヘッド45より照射されるビーム
中心50との交点がアイソセンタ51となり、この位置
に患者の病巣部49を一致させる。治療台22は、上記
アイソセンタ51を通る鉛直軸線を回転中心に設定され
た回転盤52上の周辺部に固定されていて、回転盤52
の回転中心点53を中心に矢印54方向に回動できる。
このように定位的放射線治療装置は、治療用ガントリ2
1の回転と、治療台22の回動を組み合わせて、あらゆ
る方向より放射線を照射させることができるものであ
る。
The stereotactic radiotherapy apparatus shown in FIG.
6, the therapeutic gantry 21 which rotates around the patient 20 as indicated by the arrow 47, the irradiation head 45 supported by the therapeutic gantry 21, the collimator 47 supported by the irradiation head 45, and the patient 20. It is composed of a treatment table 22 on which the patient is laid down. The therapeutic gantry 21 rotates about a rotation axis 48, and the radiation is irradiated by the therapeutic gantry 21.
The beam passes through the irradiation head 45 provided in the laser beam and is collimated by the collimator 47 so that the beam is irradiated to the lesion 49. The intersection of the rotation axis 48 and the beam center 50 irradiated by the irradiation head 45 becomes an isocenter 51, and the lesion part 49 of the patient is aligned with this position. The treatment table 22 is fixed to a peripheral portion on a turntable 52 which is set with a vertical axis passing through the isocenter 51 as a rotation center.
It is possible to rotate in the direction of arrow 54 around the rotation center point 53.
As described above, the stereotactic radiotherapy apparatus is used for the therapeutic gantry 2
By combining the rotation of 1 and the rotation of the treatment table 22, radiation can be emitted from any direction.

【0018】図8の処理システムは、CPU30、主メ
モリ31、補助メモリ33、専用ハードウェア34、画
像メモリ35、CRT36、インターフェース37、入
力器(キーボード)38、インターフェース39、4
0、フロックディスク機構41、及び共通バス43より
成る。CPU30は、主メモリ31のプログラムを利用
して図1の処理フローを実現し、治療計画を作成する。
CPU30はこの他に、作成した治療計画をもとに、治
療用ガントリ21を水平軸線48の周囲に回転させ、治
療台22を垂直軸線の周囲に回転させ、放射線をその回
転に合わせて放出させて病巣部の治療を行う。この治療
のための制御はインターフェース39、40を介して行
う。但し、治療のための制御は、他に設置したCPUで
あってもよい。
The processing system shown in FIG. 8 includes a CPU 30, a main memory 31, an auxiliary memory 33, a dedicated hardware 34, an image memory 35, a CRT 36, an interface 37, an input device (keyboard) 38, interfaces 39 and 4.
0, a floc disk mechanism 41, and a common bus 43. The CPU 30 realizes the processing flow of FIG. 1 using the program of the main memory 31 and creates a treatment plan.
In addition to this, the CPU 30 rotates the treatment gantry 21 around the horizontal axis 48, rotates the treatment table 22 around the vertical axis based on the created treatment plan, and emits radiation according to the rotation. To treat the lesion. The control for this treatment is performed via the interfaces 39 and 40. However, the control for treatment may be performed by a CPU installed elsewhere.

【0019】さて、図8で図1の処理フローを実現する
ための構成を説明する。主メモリ31には、図1処理用
のプログラムが格納されている。但し、その処理の中
で、高速処理を必要とする処理や特殊処理は専用ハード
ウェア34が行う。専用ハードウェア34の処理には例
えば線量分布の投影データを得る処理がある。補助メモ
リ33は、治療用ガントリ21と治療台22の外形位置
座標をデータベースとして格納したメモリである。ここ
で、外形位置座標とは、対象となる治療用ガントリ21
と治療台22のそれぞれの外形をCRT36上に表示す
るために必要な治療用ガントリ21と治療台22上のそ
れぞれのプロットした座標である。治療用ガントリ21
の外形位置座標と治療台22の外形位置座標とは、それ
ぞれ独立に扱えるように区分して記憶してある。治療用
ガントリの外形と治療台の外形とは、治療台とガントリ
とが治療装置として組合せられている状態での外形を云
う。この組み立てられた治療装置の中で、治療用ガント
リと治療台との外形をプロットして得たものが外形位置
座標である。但し、治療用ガントリと治療台とは治療時
にはそれぞれ回転するものであり、この回転毎の外形位
置座標を全てデータベース化することはデータ量の増大
を招くため得策ではない。そこで、本実施例では、治療
前の静止状態(初期状態)でのガントリと治療台との配
置状態から得た外形位置座標をデータベース化して格納
させている。
Now, a configuration for realizing the processing flow of FIG. 1 will be described with reference to FIG. The main memory 31 stores a program for processing shown in FIG. However, in the processing, the dedicated hardware 34 performs processing that requires high-speed processing and special processing. The processing of the dedicated hardware 34 includes, for example, processing of obtaining projection data of dose distribution. The auxiliary memory 33 is a memory that stores the external position coordinates of the treatment gantry 21 and the treatment table 22 as a database. Here, the outer position coordinates are the target therapeutic gantry 21.
And the treatment gantry 21 and the treatment table 22, which are necessary to display the outer shapes of the treatment table 22 on the CRT 36, respectively. Therapeutic gantry 21
The outer shape position coordinates and the outer shape position coordinates of the treatment table 22 are separately stored so that they can be handled independently. The outer shape of the treatment gantry and the outer shape of the treatment table refer to the outer shape in a state where the treatment table and the gantry are combined as a treatment device. In this assembled treatment device, the contour position coordinates are obtained by plotting the contours of the treatment gantry and the treatment table. However, the treatment gantry and the treatment table each rotate during the treatment, and it is not a good idea to make a database of all the external position coordinates for each rotation because this increases the amount of data. Therefore, in this embodiment, the outer shape position coordinates obtained from the arrangement state of the gantry and the treatment table in the stationary state (initial state) before the treatment are stored as a database.

【0020】補助メモリ33は、以上の外形位置座標の
他に、病巣部の状態(位置、大きさ)及び病巣部周辺の
様子とをデータとして格納する。更に、補助メモリ33
はFDD41を介して患者の体輪郭画像を取り込み、格
納する。患者の体輪郭とは、患者の体輪郭方向の任意の
位置におけるスライス面の外周であり、この体輪郭の位
置は、患者の体軸方向に間欠的に設定した位置である。
体輪郭画像は、患者の全身を示すために使用する。体輪
郭位置の間隔が狭ければ、この画像を表示するだけで、
患者の全身がわかる。体輪郭間隔が広ければ、全身像
は、相隣合う体輪郭画像を補間することで求める。この
患者の全身像は、画面上で、治療装置を表示しておきこ
の表示した治療装置の治療台に患者を搭載した状態で表
示する際の、その患者像(外形像)に利用する。
The auxiliary memory 33 stores, as data, the state (position, size) of the lesion and the surroundings of the lesion in addition to the above-mentioned external position coordinates. Furthermore, the auxiliary memory 33
Captures and stores the body contour image of the patient via the FDD 41. The body contour of the patient is the outer circumference of the slice surface at an arbitrary position in the body contour direction of the patient, and the position of this body contour is a position intermittently set in the body axis direction of the patient.
The body contour image is used to show the whole body of the patient. If the interval between body contour positions is small, just display this image,
You can see the whole body of the patient. If the body contour interval is wide, the whole body image is obtained by interpolating adjacent body contour images. This whole-body image of the patient is used as a patient image (outline image) when the treatment device is displayed on the screen and the patient is mounted on the treatment table of the displayed treatment device.

【0021】CPU30は、以上の治療台、治療用ガン
トリ、患者の全身、及び病巣部とを治療前の実配置のご
とき位置関係とし、これを画像メモリ35に送り、CR
T36に表示させる。その表示例が図9に示される。更
に、画面上で治療台を回転し、各回転位置毎に、治療用
ガントリを実機のように回転させ(治療中の実配置のよ
うに画面操作すること)、治療用ガントリの動きうる許
容範囲を視覚的に求め、その旨の表示を画面に行う。オ
ペレータは対話的に、この許容範囲を利用して照射野の
設定、照射条件等を行い、線量分布計画を立てる。線量
分布計画とは、放射線照射軌道を定め、且つその軌道で
の線量照射量を設定することである。ここで、軌道とは
治療台の回転位置と治療用ガントリの回転軌道とで定ま
る放射線の照射の軌道である。考えやすくするために頭
部の病巣部に対する軌道例を図10に示す。病巣部に対
して、第1〜第9軌道が示されている。この軌道とは、
任意のベッド位置でのガントリの軌跡である。胸部や腹
部等の病巣部の場合も同様な軌道例がある。但し、頭部
が球形であり、ガントリの移動許容範囲には制限区域は
ないが、胸部や腹部ではベッドによる制限、体軸方向で
の制限がある。この許容範囲を考慮して照射野の設定、
照射条件等を行い、線量分布計画を立てるようにした。
CPU30は、オペレータの指示により、この線量分布
計画を、表示中の実配置の画像(特に患者の病巣部及び
その近傍画像)へ投影する。この投影結果図をみてオペ
レータは線量分布計画の点検をし、更に必要ならば照射
野、照射条件の再設定を行う。この投影例を図11に示
す。この図は病巣部及びその周辺部に対する、線量分布
計画のもとでの、線量投影図である。点線A、Bの如
く、すそ広がりの分布では病巣部以外の正常組織への照
射がなされる悪いパターンである。そこで、A、Bの如
き投影例であれば、実線Cの如く、病巣部への線量が集
中するように線量分布計画を作成し直す。かくして、画
面を利用して照射野、照射条件等の設定、そして線量分
布計画を立案する。次いで、この治療条件のもとで、画
面上で治療台を回転し、治療用ガントリを許容範囲だけ
回転させた実機動作状態の表示を図9のように行わせ、
動作シュミレーションを行う。動作シュミレーションと
は、ガントリを表示画面上で動かしてみたり、ベッドを
動かしてみたりする模擬動作を云う。動作を確認できれ
ば、設定した各種の治療条件を主メモリ31に治療用に
格納する。
The CPU 30 establishes the above-mentioned treatment table, the treatment gantry, the whole body of the patient, and the lesion part in a positional relationship such as the actual arrangement before the treatment, and sends this to the image memory 35, and CR.
Display at T36. The display example is shown in FIG. In addition, rotate the treatment table on the screen and rotate the treatment gantry like an actual machine at each rotation position (operate the screen as if it is the actual arrangement during treatment) to allow the movement range of the treatment gantry. Is visually requested and displayed to that effect on the screen. The operator interactively uses the allowable range to set the irradiation field, irradiation conditions, etc., and make a dose distribution plan. The dose distribution plan is to determine a radiation irradiation trajectory and set a dose irradiation amount on the trajectory. Here, the orbit is a radiation irradiation orbit determined by the rotational position of the treatment table and the rotational orbit of the treatment gantry. FIG. 10 shows an example of a trajectory with respect to a lesion part of the head for facilitating the consideration. The first to ninth trajectories are shown for the lesion. This orbit is
It is the trajectory of the gantry at any bed position. There are similar trajectories for lesions such as the chest and abdomen. However, although the head is spherical and there is no restricted area in the allowable movement range of the gantry, the chest and abdomen are restricted by the bed and the body axis direction. Setting the irradiation field in consideration of this allowable range,
Irradiation conditions were set and a dose distribution plan was established.
The CPU 30 projects the dose distribution plan on the image of the actual arrangement being displayed (in particular, the lesion area of the patient and the image in the vicinity thereof) according to an instruction from the operator. Looking at this projection result diagram, the operator checks the dose distribution plan, and if necessary, resets the irradiation field and irradiation conditions. An example of this projection is shown in FIG. This figure is a dose projection diagram for a lesion and its surroundings under a dose distribution plan. As shown by the dotted lines A and B, the distribution of the skirt spread is a bad pattern in which normal tissues other than the lesion are irradiated. Therefore, in the case of projection examples such as A and B, the dose distribution plan is re-created so that the dose is concentrated on the lesion as shown by the solid line C. Thus, the screen is used to set the irradiation field, irradiation conditions, etc., and to make a dose distribution plan. Then, under this treatment condition, the treatment table is rotated on the screen, and the operation state of the actual machine in which the treatment gantry is rotated by an allowable range is displayed as shown in FIG.
Perform motion simulation. Motion simulation refers to a simulated motion in which the gantry is moved on the display screen or the bed is moved. If the operation can be confirmed, various set treatment conditions are stored in the main memory 31 for treatment.

【0022】以上の動作における実配置の表示は、図2
に示した如き実機の外形表示例を指す。そして、治療台
22への患者の搭載のための患者配置、及び治療台の任
意の回転位置への回転、治療用ガントリ21の回転によ
る位置変動(画面変動)は、座標変換や回転や移動等の
画像処理技術を利用して実現でき、CRT36はそれら
の実機配置相当の画像表示をすることで、オペレータに
観察させることができる。
The display of the actual arrangement in the above operation is shown in FIG.
Refer to the external display example of the actual machine as shown in. The patient placement for mounting the patient on the treatment table 22, the rotation of the treatment table to an arbitrary rotational position, and the position variation (screen variation) due to the rotation of the treatment gantry 21 are coordinate conversion, rotation, movement, and the like. This can be realized by using the image processing technology described above, and the CRT 36 can make the operator observe by displaying an image corresponding to the arrangement of the actual machines.

【0023】次に、図1の処理フローで治療条件の設
定、点検の動作を説明する。病巣部位置決めには、病巣
部40及び病巣部周辺の3次元的な位置情報を得ること
が必要であり、図3に示すように病巣部49及びその周
辺をCT装置で連続したスライス面55で撮影を行う。
このCT装撮影による全画像データが治療計画装置の補
助メモリ33に転送される。治療計画装置では、転送さ
れた複数枚の断面画像1枚1枚について、病巣の輪郭入
力(抽出)(ステップ1)を行い、病巣の領域を決定す
る。次ぎに同じ断面画像を用いて病巣部周辺の体輪郭及
び内部臓器の位置輪郭の入力(抽出)(ステップ2)を
行い、放射線高感度臓器の識別を行い、上記(ステップ
1)(ステップ2)で得た結果を用いて病巣部周辺の立
体画像を構成(ステップ3)し、このデータは線量分布
計画(ステップ11)で用いられる。ここまでは、従来
の手順と同様である。
Next, the operation of setting and inspecting treatment conditions will be described with reference to the processing flow of FIG. In order to position the lesion, it is necessary to obtain three-dimensional position information of the lesion 40 and the periphery of the lesion, and as shown in FIG. Take a picture.
All image data obtained by this CT imaging is transferred to the auxiliary memory 33 of the treatment planning apparatus. The treatment planning apparatus performs lesion contour input (extraction) (step 1) for each of the plurality of transferred cross-sectional images, and determines a lesion area. Next, using the same cross-sectional image, the body contour around the lesion and the position contour of the internal organ are input (extracted) (step 2), the radiation sensitive organ is identified, and the above (step 1) (step 2) is performed. A stereoscopic image around the lesion is constructed using the result obtained in (step 3), and this data is used in the dose distribution plan (step 11). Up to this point, the procedure is the same as the conventional procedure.

【0024】次に治療台の任意の回転位置に対する治療
用ガントリの回転運動できる許容範囲を求める。治療用
ガントリの回転許容範囲は、治療台の回転角度位置、患
者の身体の大きさ(太った人、中位の人、やせた人)、
病巣の位置によって異なる。このため、まず患者の全身
の体輪郭を入力(ステップ4)する必要がある。上記
(ステップ1)(ステップ2)では、病巣周辺しか入力
できていないので、この場合と同様に前もってCT装置
あるいはMRI装置で、患者の全身の断面像を撮影して
おく必要がある。図4にCT装置により撮影する場合の
スライス面56を表す。図3において病巣部周辺は狭い
間隔で撮影したが、図4の全身に関しては、広い間隔で
撮影する。又、病巣部周辺は図3において撮影している
ため、図4でもこの間は撮影しない。このように撮影し
た複数枚の断面画像1枚1枚について体輪郭入力(抽
出)(ステップ4)を行い、次に図5のように得られた
1枚の体輪郭60と、その次の体輪郭61との間を線6
2で結ぶ補間作業(ステップ5)を行う。これらを全C
T画像より得られた体輪郭に対し行い、患者の全身の外
形図が作成(ステップ6)される。
Next, the permissible range in which the therapeutic gantry can be rotated with respect to an arbitrary rotational position of the treatment table is determined. The allowable rotation range of the treatment gantry is the rotation angle position of the treatment table, the size of the patient's body (fat person, medium person, thin person),
It depends on the location of the lesion. Therefore, first, it is necessary to input the body contour of the whole body of the patient (step 4). In the above (Step 1) and (Step 2), only the periphery of the lesion can be input. Therefore, it is necessary to capture a cross-sectional image of the whole body of the patient in advance with the CT apparatus or the MRI apparatus as in this case. FIG. 4 shows a slice plane 56 when an image is taken by the CT device. In FIG. 3, the periphery of the lesion is photographed at narrow intervals, but the whole body of FIG. 4 is photographed at wide intervals. Further, since the periphery of the lesion is photographed in FIG. 3, it is not photographed during this period in FIG. Body contour input (extraction) (step 4) is performed for each of the plurality of cross-sectional images photographed in this way, and then one body contour 60 obtained as shown in FIG. 5 and the next body contour 60 are obtained. Line 6 between contour 61
Interpolation work connected by 2 (step 5) is performed. These are all C
The contour of the whole body of the patient is created by performing the contour of the body obtained from the T image (step 6).

【0025】次に任意の一点の3次元座標の原点とする
が、本実施例ではアイソセンタを原点とする。アイソセ
ンタとは、図2において治療用ガントリ21の回転軸線
48と、放射線ビーム軸線50との交点51を表す。次
ぎに配置処理を行う(ステップ7)。ここで配置処理と
はアイソセンタ35を原点として、病巣の位置をアイソ
センタ35に合わせ、(ステップ6)で作成された患者
全身の外形図を配置し、且つその下に治療台を配置する
ように画像処理することである。治療台の外形座標は、
予め治療計画装置にデータベース17(補助メモリ3
3)として備えていて、このデータを用いる。このよう
に治療台、患者、治療用ガントリのそれぞれの配置条件
を入力して、それぞれのデータをアイソセンタ35を原
点として3次元座標データに変換するための演算を演算
手段1(ステップ7)で行い、その結果を一時記憶(ス
テップ19)させる。次に治療台の回転角度が変化する
と、治療用ガントリの回転許容範囲が変化するため、前
もって治療台の回転角度を数度づつ変化させた時の患者
及び治療台の3次元座標データを上記結果(ステップ1
9)を用いて演算する演算手段2(ステップ8)を実行
し、その結果を一時記憶(ステップ20)させる。上記
結果(ステップ20)と治療用ガントリの外形座標デー
タベース18を用いて、治療台の回転角度位置に対する
治療用ガントリの回転運動できる許容範囲を演算する演
算手段3(ステップ9)を実行し、結果を一時記憶(ス
テップ21)させる。ここで、治療用ガントリの回転許
容範囲とは、治療台の回転角度位置を変化させた場合
の、患者あるいは治療台に治療用ガントリが衝突しない
安全な回転範囲であり、これは治療条件を求めるために
は、特に定位的放射線治療の治療計画においては、重要
なものとなる。
Next, the origin of one arbitrary three-dimensional coordinate is set, but in this embodiment, the isocenter is set as the origin. The isocenter represents the intersection 51 of the rotation axis 48 of the therapeutic gantry 21 and the radiation beam axis 50 in FIG. Next, a placement process is performed (step 7). Here, the placement processing is performed such that the position of the lesion is aligned with the isocenter 35 with the isocenter 35 as the origin, the outline drawing of the whole body of the patient created in (step 6) is placed, and the treatment table is placed under the image. Is to process. The external coordinates of the treatment table are
The database 17 (auxiliary memory 3
3) and use this data. In this way, by inputting the respective arrangement conditions of the treatment table, the patient, and the treatment gantry, the calculation means 1 (step 7) performs a calculation for converting each data into three-dimensional coordinate data with the isocenter 35 as the origin. The result is temporarily stored (step 19). Next, when the rotation angle of the treatment table changes, the rotation allowable range of the treatment gantry changes. Therefore, the three-dimensional coordinate data of the patient and the treatment table when the rotation angle of the treatment table is changed by several degrees in advance are obtained as the above result. (Step 1
9) is used to execute the calculating means 2 (step 8), and the result is temporarily stored (step 20). Using the above result (step 20) and the treatment gantry outline coordinate database 18, the calculation means 3 (step 9) for calculating the allowable range of rotational movement of the treatment gantry with respect to the rotation angle position of the treatment table is executed. Is temporarily stored (step 21). Here, the rotation allowable range of the therapeutic gantry is a safe rotational range in which the therapeutic gantry does not collide with the patient or the therapeutic table when the rotational angle position of the therapeutic table is changed, and this determines the therapeutic condition. Therefore, it becomes important especially in the treatment plan of stereotactic radiotherapy.

【0026】治療台の回転角度位置に対する治療用ガン
トリの回転許容値の結果(ステップ21)を基に、対話
的にオペレータは照射条件等を設定し、(ステップ1
0)、線量分布計画(ステップ11)を行う。求った線
量分布を上記(ステップ3)の画像へ投影して確認し、
よければ照射野、照射条件等の治療条件が決定(ステッ
プ14)し、悪ければ再度照射条件等の設定をやり直
す。上記治療条件が決定すると、図2のような実配置を
模擬した3次元画像を図9のように出力(ステップ1
5)し、この中で治療台、患者、治療用ガントリの関係
を照射中の動きと同等にしてシュミレーションを行い確
認できるようにし、治療装置に必要な治療条件パラメー
タを、治療装置に転送する(ステップ16)。尚、図9
は、図2の全てを表示させたが簡略化して表示させても
よい。更に、腹部の病巣部等では病巣部を区分化し、全
体としての線量分布計画、各区分毎の線量分布計画を立
て、両者を併せて最終的な線量分布計画を立てるやり方
もある。
Based on the result of the rotation allowable value of the treatment gantry with respect to the rotation angle position of the treatment table (step 21), the operator interactively sets irradiation conditions and the like (step 1
0), do dose distribution plan (step 11). Confirm the projected dose distribution by projecting it on the image of (Step 3) above.
If it is good, the treatment conditions such as the irradiation field and the irradiation condition are determined (step 14), and if the treatment conditions are bad, the irradiation conditions and the like are set again. When the treatment condition is determined, a three-dimensional image simulating the actual arrangement as shown in FIG. 2 is output as shown in FIG. 9 (step 1
5) Then, the relation among the treatment table, the patient, and the treatment gantry is made to be equivalent to the movement during irradiation so that the simulation can be confirmed and the treatment condition parameters necessary for the treatment device are transferred to the treatment device ( Step 16). Incidentally, FIG.
Shows all of FIG. 2, but it may be simplified. Further, there is also a method in which the lesion is divided into abdominal lesions and the like, and a dose distribution plan for the whole and a dose distribution plan for each category are made, and a final dose distribution plan is made by combining both.

【0027】この後で、患者は、治療装置の治療台上に
セッティングされ、放射線治療を受けることになる。
After this, the patient will be set on the treatment table of the treatment apparatus and will receive radiation treatment.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、患者の全身の大きさが
どのような大きさであっても、且つ病巣の位置が身体の
どの位置にあっても、治療計画の段階で、治療台の任意
の回転角度位置に対する治療用ガントリの回転許容範囲
を自動的に決定でき、且つ患者、治療台、治療用ガント
リの回転時の位置関係を写し出されたモニタで操作者は
確認でき、且つこの許容範囲データを用いて線量分布計
算が実行でき、最適な定位的放射線治療の治療条件が決
定できる。
According to the present invention, regardless of the size of the whole body of the patient and the position of the lesion on any part of the body, the treatment table can be used at the stage of treatment planning. It is possible to automatically determine the rotation allowable range of the treatment gantry with respect to any rotation angle position of, and the operator can confirm the positional relationship of the patient, the treatment table, and the treatment gantry during rotation, and the operator can confirm this. The dose distribution calculation can be performed using the tolerance data, and the optimal treatment conditions for stereotactic radiotherapy can be determined.

【0029】従って、従来のように治療を始めようとし
た際に治療用ガントリの回転条件が、治療計画によって
得た照射条件と一致しないため、再度治療計画全体をや
り直す必要もなく、又予め患者ごとに治療用ガントリの
回転範囲を測定することもないため、治療に係る余計な
時間を費やすこともなくなり、効率のよい治療計画並び
に治療法が得られることになる。又、患者にとっては、
治療中に治療用ガントリが患者に接触することがないた
め、安心して治療を受けることができる。又、操作者
は、細心の注意を払って治療を行うが、その注意も低減
でき、安心して放射線を投与できる。
Therefore, when the treatment is started as in the conventional case, the rotation condition of the therapeutic gantry does not match the irradiation condition obtained by the treatment plan, so that it is not necessary to redo the whole treatment plan and the patient is preliminarily treated. Since the rotation range of the therapeutic gantry is not measured for each time, no extra time is required for the treatment, and an efficient treatment plan and treatment method can be obtained. Also, for the patient,
Since the treatment gantry does not come into contact with the patient during treatment, the treatment can be safely performed. Further, the operator pays close attention to the treatment, but the attention can be reduced and the radiation can be safely administered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の治療計画作成のためのフローチャート
の実施例図である。
FIG. 1 is an embodiment of a flowchart for creating a treatment plan according to the present invention.

【図2】本発明の治療装置の実施例図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the treatment apparatus of the present invention.

【図3】本発明の病巣部及びその周辺スライス例を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a lesion part and peripheral slices thereof according to the present invention.

【図4】本発明の間欠的な体輪郭入力のための説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram for intermittently inputting a body contour according to the present invention.

【図5】本発明の体輪郭を補間して全身体輪像を得るた
めの説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for obtaining a whole body ring image by interpolating a body contour according to the present invention.

【図6】従来の治療計画の作成のためのフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart for creating a conventional treatment plan.

【図7】従来の治療装置を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional treatment apparatus.

【図8】本発明の治療計画装置の処理システムの実施例
図である。
FIG. 8 is an embodiment diagram of a processing system of the treatment planning apparatus of the present invention.

【図9】本発明の治療装置の画像表示例図である。FIG. 9 is a diagram showing an image display example of the treatment apparatus of the present invention.

【図10】本発明の照射軌道例図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of an irradiation trajectory according to the present invention.

【図11】本発明の線量分布計画の投影例図である。FIG. 11 is a projection example diagram of a dose distribution plan of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 患者全身の体輪郭入力手段 5 補間手段 7 演算手段1 8 演算手段2 9 演算手段3 15 出力手段 17 治療台外形座標データベース 18 治療用ガントリ外形座標データベース 4 Body contour input means for whole body of patient 5 Interpolation means 7 Calculation means 1 8 Calculation means 2 9 Calculation means 3 15 Output means 17 Treatment table outer shape coordinate database 18 Treatment gantry outer shape coordinate database

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 治療用ガントリと治療台の回転運動を組
み合わせて、多方向から定位的に一点に集中させて放射
線を照射して治療する定位的放射線治療装置の線量計
画、治療条件決定等を行う治療計画作成方法において、
治療台図及び治療用ガントリ図及び患者の病巣部図及び
患者の全体図を、病巣部をアイソセンタとして実配置に
成るようにして、表示画面に表示すると共に、この表示
画面から治療条件の設定及び点検を行うようにした定位
的放射線治療装置の治療計画作成方法。
1. A dose plan, treatment condition determination, etc. of a stereotactic radiotherapy apparatus that performs treatment by combining treatment gantry and rotary motion of a treatment table and concentrating on one point stereotactically from multiple directions. In the treatment planning method to be performed,
The treatment table diagram, the gantry diagram for treatment, the lesion site diagram of the patient, and the overall view of the patient are displayed on the display screen so that the lesion site is the actual center, and the treatment conditions can be set and set from this display screen. A method for preparing a treatment plan for a stereotactic radiotherapy apparatus adapted to be inspected.
【請求項2】 治療用ガントリと治療台の回転運動を組
み合わせて、多方向から定位的に一点に集中させて放射
線を照射して治療する放射線治療装置の、線量計画、治
療条件決定等を行う治療計画装置において、任意の一点
を原点として、治療用ガントリと治療台の外形位置座標
を格納するデータベース部と、診断によって得られた患
者の体輪郭及び患者の病巣部及びその周辺の組織状況を
入力できる入力手段と、上記原点に対して、病巣の位置
をアイソセンタに合わせた時の体輪郭より成る患者全身
の構成像と上記データベース部上の治療台の外形位置情
報とから、上記病巣部及びその周囲を含めた患者と治療
台の3次元位置座標を演算する第1の演算手段と、この
第1の演算手段で得た患者と治療台の3次元位置座標か
ら、治療台が任意の回転角度位置における、上記患者と
治療台の3次元位置座標を演算する演算する第2の演算
手段と、この第2の演算手段によって得られた結果を基
に治療台の任意の回転角度位置に対して、治療用ガント
リの回転運動できる許容範囲を演算する第3の演算手段
と、上記第2、第3の演算手段によって得られた患者と
治療台と治療用ガントリの配置関係図及び回転許容範囲
を明示して、治療条件設定用及び点検用に表示する出力
手段を備えたことを特徴とする治療計画装置。
2. A radiation treatment apparatus for performing treatment by radiating radiation by concentrating treatment from a gantry for treatment and rotary movement of a treatment table at a single point stereotactically from multiple directions to perform dose planning, determination of treatment conditions, and the like. In the treatment planning device, a database unit that stores the external position coordinates of the treatment gantry and the treatment table with an arbitrary point as the origin, the body contour of the patient obtained by the diagnosis, and the tissue condition of the patient's lesion and its periphery are displayed. From the input means that can be input and the origin, from the constituent image of the whole body of the patient consisting of the body contour when the position of the lesion is adjusted to the isocenter and the external position information of the treatment table on the database unit, From the first calculation means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the surroundings and the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table obtained by the first calculation means, the treatment table is arbitrarily selected. Second calculating means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table at the rotation angle position, and an arbitrary rotation angle position of the treatment table based on the result obtained by the second calculation means. On the other hand, a third computing means for computing a permissible range of rotational movement of the therapeutic gantry, a positional relationship diagram of the patient, the treatment table and the therapeutic gantry obtained by the second and third computing means, and rotational allowance. A treatment planning apparatus comprising output means for clearly indicating a range and displaying the treatment condition setting and inspection.
【請求項3】 治療用ガントリと治療台の回転運動を組
合せて、多方向から定位的に一点に集中させて放射線を
照射して治療する放射線治療装置の、線量計画、治療条
件決定等を行う治療計画装置において、任意の一点を原
点として、治療用ガントリと治療台の外形位置座標を格
納するデータベース部と、診断によって得られた患者の
間欠的な体輪郭及び患者の病巣部及びその周辺の組織状
況を入力できる入力手段と、その体輪郭を体軸方向に補
間して患者全身の構成像を得る補間手段と、上記原点に
対して、病巣の位置をアイソセンタに合わせた時の上記
患者全身の構成像と上記データベース部上の治療台の外
形位置情報とから、上記病巣部及びその周辺を含めた患
者と治療台の3次元位置座標を演算する第1の演算手段
と、この第1の演算手段で得た患者と治療台の3次元位
置座標から、治療台が任意の回転角度位置における、上
記患者と治療台の3次元位置座標を演算する第2の演算
手段と、この第2の演算手段によって得られた結果を基
に治療台の任意の回転角度位置に対して、治療用ガント
リの回転運動できる許容範囲を演算する第3の演算手段
と、上記第2、第3の演算手段によって得られた患者と
治療台と治療用ガントリの配置関係図及び回転許容範囲
を明示して治療条件設定用及び点検用に表示する出力手
段を備えたことを特徴とする治療計画装置。
3. A radiation treatment apparatus, which combines treatment gantry and rotary movement of a treatment table and concentrates at one point stereotactically from multiple directions to irradiate and perform treatment, for dose planning, determination of treatment conditions, etc. In the treatment planning device, a database unit that stores the external position coordinates of the treatment gantry and the treatment table with an arbitrary point as the origin, the intermittent body contour of the patient obtained by the diagnosis, and the lesion site of the patient and its surroundings. Input means capable of inputting the tissue condition, interpolation means for interpolating the body contour in the body axis direction to obtain a constitutional image of the whole body of the patient, and the whole body of the patient when the position of the lesion is aligned with the isocenter with respect to the origin. And a first calculating means for calculating three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the lesion area and its surroundings from the configuration image of the treatment table on the database section and the outer shape information of the treatment table on the database section. Calculation Second calculation means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table at the arbitrary rotation angle position of the treatment table from the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table obtained by the means, and the second calculation Based on the result obtained by the means, the third calculation means for calculating the allowable range of rotational movement of the treatment gantry with respect to an arbitrary rotation angle position of the treatment table, and the second and third calculation means. A treatment planning apparatus comprising: output means for clearly showing a layout diagram of a patient, a treatment table, and a treatment gantry and a rotation permissible range for displaying treatment condition setting and inspection.
【請求項4】 治療用ガントリと治療台の回転運動を組
み合わせて、多方向から定位的に一点に集中させて放射
線を照射して治療する放射線治療装置の、線量計画、治
療条件決定等を行う治療計画装置において、任意の一点
を原点として、治療用ガントリと治療台の外形位置座標
を格納するデータベース部と、診断によって得られた患
者の間欠的な体輪郭及び患者の病巣部及びその周辺の組
織状況を入力できる入力手段とその体輪郭を体軸方向に
補間して患者全身の構成像を得る補間手段と、上記原点
に対して、病巣の位置をアイソセンタに合わせた時の上
記患者全身の構成像と上記データベース部上の治療台の
外形位置情報とから、上記病巣部及びその周囲を含めた
患者と治療台の3次元位置座標を演算する第1の演算手
段と、治療台が任意の回転角度位置における、上記患者
と治療台の3次元位置座標を演算する第2の演算手段
と、この第2の演算手段によって得られた結果を基に治
療台の任意の回転角度位置に対して、治療用ガントリの
回転運動できる許容範囲を演算する第3の演算手段と、
この回転運動許容範囲をもとに治療条件を設定し、この
設定した治療条件中の線量分布を、第2の演算手段で得
た患者と治療台の3次元位置座標より得られる画像に投
影し、この投影後の画像及び治療用ガントリの画像とを
治療条件点検用に、実配置及び治療台の回転及び治療用
ガントリの回転に応じて、表示する出力手段と、を備え
たことを特徴とする治療計画装置。
4. A radiation treatment apparatus which combines treatment gantry and rotary movement of a treatment table and concentrates at one point stereotactically from multiple directions to irradiate and perform radiation treatment for dose planning, treatment condition determination, and the like. In the treatment planning device, a database unit that stores the external position coordinates of the treatment gantry and the treatment table with an arbitrary point as the origin, the intermittent body contour of the patient obtained by the diagnosis, and the lesion site of the patient and its surroundings. Input means capable of inputting the tissue condition and interpolation means for interpolating the body contour in the body axis direction to obtain a constitutional image of the whole body of the patient, and the origin of the whole body of the patient when the focus position is aligned with the isocenter with respect to the origin. The treatment table is arbitrary, and a first calculation means for calculating three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table including the lesion and its periphery from the configuration image and the outer shape position information of the treatment table on the database section. At the rotation angle position of the patient and the treatment table, the second calculation means for calculating the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table, and based on the result obtained by the second calculation means, with respect to an arbitrary rotation angle position of the treatment table. And a third calculating means for calculating an allowable range of rotational movement of the therapeutic gantry,
A treatment condition is set based on this rotational movement allowable range, and the dose distribution in the set treatment condition is projected on an image obtained from the three-dimensional position coordinates of the patient and the treatment table obtained by the second calculation means. And output means for displaying the image after projection and the image of the treatment gantry according to the actual arrangement and rotation of the treatment table and rotation of the treatment gantry for inspection of treatment conditions. Treatment planning device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010057549A (en) * 2008-09-01 2010-03-18 Mitsubishi Electric Corp Particle beam treatment regimen assisting device
JP2011110335A (en) * 2009-11-30 2011-06-09 Mitsubishi Electric Corp Interference checking device for radiation therapy and interference checking method for the same
JP2013502965A (en) * 2009-08-31 2013-01-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ An interactive computer-based editor for compensators used in radiation therapy planning

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